pentium

[آبجی]

pentium Pro
پردازنده پنتيوم پرو كه در سال 1995 ارائه شد، يكي از قويترين پردازنده هاي اينتل در زمان خود بود كه براي استفاده در كامپيوتر هاي سرور كه به حجم محاسبات زيادي نياز داشت، طراحي شده بود. تعداد ترانزيستور هاي اين پردازنده از حدود 3 ميليون ترانزيستوري كه در پردازنده هاي پنتيوم قبلي مورد استفاده قرار گرفته بود، به حدود 5.5 ميليون ترانزيستور افزايش يافت.
در واقع اواخر سال 1995 يكي از مقاطع حساس شركت اينتل بود. بحث ها حاكي از اين بود كه مجموعه دستور العمل هاي X86 اينتل با طول متغير و اجراي ترتيبي شان كه ناشي از طراحي CISC آنها بود، راهي براي پيشرفت ندارند. ضمن اينكه در همان زمان، شركتهاي MOTOROLA، IBM و APPLE كه از غولهاي بزرگ كامپيوتري دنيا هستند، پردازنده بسيار قوي POWER PC را به بازار عرضه كردند كه با ساختار RISC خود قابليت هاي بسيار بيشتري از پردازنده هاي پنتيوم اينتل داشت. به همين دليل، اينتل در پردازنده پنتيوم پرو، با استفاده از تكنيك هاي جديد، طراحي خود را بهبود بخشيد.
براي از بين بردن محدوديت هاي CISC اينتل ابتدا Pipe Lining پنج مرحله اي پنتيوم را به دوازده مرحله افزايش داد. ضمن اينكه اينتل در اين پردازنده، از ويژگي جديد تخمين انشعاب (Branch Prediction) براي اولين بار استفاده كرد كه در طراحي پردازنده هاي بعدي نيز اين ايده مورد استفاده قرار گرفت. همچنين اينتل براي اولين بار در اين پردازنده از ساختار RISC-CISC استفاده كرد. اين پردازنده داراي يك بلوك Decode (رمز گشا) در ابتداي Pipeline بود كه دستورالعمل هاي پيچيده X86 را به يك سري دستورالعمل هاي كوچك تبديل مي كرد و اين دستورالعمل هاي كوچك، مي توانستند سريعتر اجرا شوند.
ممكن است اين سؤال بيايد كه چرا اينتل به جاي قرار دادن يك هسته سريع RISC در داخل يك رابط CISC، به طور كامل از مجموعه دستورالعمل هاي RISC استفاده نكرد. پاسخ اين سؤال، مساله سازگاري با پردازنده هاي قبلي است. موفقيت بسيار بزرگ اينتل در بازار، به علت ميليون ها برنامه اي است كه با استفاده از مجموعه دستور العمل هاي 80X86 نوشته شده است و اگر پردازنده جديد اينتل مي خواست با اين مجموعه دستورالعمل هاي CISC سازگار نباشد، در مقابل پردازنده هاي قدرتمندي مثل Power Pc، حرفي براي گفتن نداشت. اما با اين روش و ايجاد سازگاري ميان يك هسته CISC و دستورالعمل هاي RISC، پردازنده پنتيوم پرو هم مي توانست از كارايي مربوط به طراحي RISC بهره گيرد و هم از نرم افزار هاي تحت DOS استفاده كند.
شركتهاي رقيب اينتل مانند AMD و Cyrix نيز در طراحي پردازنده هاي بعدي خود از همين ايده استفاده كردند. يكي ديگر از عوامل كليدي كارايي بسيار بالاي پردازنده پنتيوم پرو كه نام تجاري آن P6 مي باشد، عدم اجراي متوالي دستورات است كه يكي از نقايص طراحي CISC بود.
پنتيوم پرو داراي ابعاد بزرگتر و تعداد پين بيشتري نسبت به پردازنده هاي پنتيوم قبلي بود. زيرا هم تعداد ترانزيستور ها افزايش يافته بود و هم حافظه Cache ثانويه كه معمولاً روي مادر برد قرار داده مي شد، به داخل پردازنده منتقل شد. البته حافظه Cache اوليه كه L1 Cache ناميده مي شد و مقدار آن كمتر بود، قبلاً نيز در پردازنده پنتيوم به كار مي رفت، اما حافظه Cache ثانويه كه L2 Cache ناميده مي شد، بسيار بزرگتر بود. مثلاً در پردازنده پنتيوم پرو كه در سال 1995 ارايه شد، مقدار اين حافظه تا 512 KB رسيد. يك حافظه Cache ثانويه 512 KB، حدوداً از 31 ميليون ترنزيستور استفاده مي كرد كه باعث افزايش حجم و تعداد پين هاي CPU مي شد. استفاده از اين حافظه هاي Cache ثانويه داخلي، باعث شد كه پردازنده هاي پرو 180 و 200 مگا هرتزي، داراي سرعتي معادل 3 برابر سرعت پردازنده هاي پنتيوم مشابه خود باشند.
هر چند پردازنده پنتيوم پرو قابليتهاي فني بسيار زيادي داشت، اما معماري آن به طور خاص براي برنامه هاي 32 بيتي طراحي و بهينه سازي شده بود و در نتيجه براي استفاده در ويندوز NT، بسيار مناسب بود. ضمن اينكه اينتل اين امكان را فراهم كرده بود كه بتوان به طور هم زمان از چندين پردازنده پنتيوم پرو استفاده كرد. اما پنتيوم پرو نمي توانست كد 16 بيتي را با همان كارايي پردازش كند و در نتيجه كارايي اين پردازنده تحت DOS و ويندوز 95، چندان بالا نبود. همچنين ساخت حافظه Cache ثانويه در داخل پردازنده بسيار مشكل بود و در نتيجه عرضه اين پردازنده ها به بازار، با كندي و محدوديت صورت گرفت و اين امر قيمت آن را بالاتر مي برد. در ضمن وجود يك حافظه Cache بزرگ، افزايش هر چه بيشتر سرعت كلاك را دشوار مي ساخت. به همين دليل، پردازنده پنتيوم پرو براي همه كاربرد ها مناسب نبود و بيشتر براي سرور ها و كاربرد هاي حرفه اي به كار مي رفت به همين دليل در اين زمان شركتهاي AMD و Cyrix به عنوان رقباي بسيار جديد براي شركت اينتل مطرح شدند و در واقع پردازنده هاي پنتيوم 2 اينتل بود كه بار ديگر موقعيت اينتل را در بازار تثبيت كرد.

[آبجی]

پنتيوم II

پردازنده پنتيوم II كه در سال 1997 به بازار عرضه گرديد باعث شد، كه اينتل بار ديگر از رقباي نزديك خود يعني شركتهاي AMD و Cyrix، فاصله بگيرد. كمپاني اينتل در طراحي پنتيوم II، از تمام تجارب قبلي در طراحي پردازنده هاي پنتيوم پرو و پنتيوم MMX استفاده كرد.
پنتيوم II از هسته RISC و روش اجراي غير متوالي دستورالعملها در پنتيوم پرو استفاده كرد و در كنار آن قابليتهاي MMX پردازنده هاي پنتيوم MMX را نيز بكار گرفت. ضمن اينكه حافظه Cache اوليه مربوط به داده ها و دستورالعملها نيز دو برابر شد و مجموع آنها به 32KB رسيد. در نتيجه اين تغييرات سرعت پردازنده هاي پنتيوم II بنحو چشمگيري افزايش يافت.
پردازنده پنتيوم II، برخلاف پردازنده پنتيوم پرو كه با ولتاژ 3.3V كار مي كرد، با ولتاژ 2.8V كار مي كرد و بهمين دليل ضمن افزايش سرعت Clock، توان كمتري نيز مصرف مي كرد.
همانطور كه اشاره شد، ايده استفاده از حافظه Cache ثانويه داخلي، كماكان مورد استفاده قرار گرفت. اينتل از يك طرح كارتريجي به عنوان بسته بندي پنتيوم II استفاده كرد كه در آن، پردازنده، حافظه Cache ثانويه و فن CPU همه به صورت يك Package در آمدند.
اين طرح رابط اتصال تك لبه يا SEC ناميده مي شود. اين كارتريج به طور عمودي بر روي اسلات Socket 1 مادربردهاي پنتيوم II، جاي ميگيرد. در داخل اين كارتريج تك لبه، حافظه Cache ثانويه جدا از پردازنده قرار گرفته و با يك گذرگاه مخصوص كه با نصف سرعت CPU كار مي كند، به CPU متصل مي شود. اينتل اين طراحي ويژه را استفاده از دو گذرگاه مجزا يا DIB ناميده است.
اينتل با طراحي كارتريج تك لب، سه هدف را مد نظر داشت:
1- با جدا شدن حافظه Cache ثانويه از پردازنده، هم هزينه ي ساخت آن پايين مي آمد و هم امكان افزايش هر چه بيشتر سرعت CPU فراهم مي آمد.
2- حافظه Cache ثانويه، هر چند در داخل خود پردازنده نبود، اما با گذرگاهي اختصاصي كه از گذرگاه مادربرد بسيار سريع تر بود، به CPU متصل مي شد.
3- اسلات Socket 1، اسلات اختصاصي اينتل است و انحصار ثبت (Trade mark) آن را دارد. بدين ترتيب، رقبایی همچون AMD و Cyrix كه فاصله خود را با اينتل بسيار كم كرده بودند، نمي توانستند پردازنده هائي سازگار با پردازنده پنتيوم II به بازار عرضه كنند. ساختار مدلهاي Slot 1 اين پردازنده ها، كاملاً مشابه پردازنده هاي قبلي پنتيوم II بود. بعداً مدلهاي Slot 2 اين پردازنده كه براي كامپيوترهاي سرور طراحي شده بودند، به بازار عرضه شدند و قيمت آنها بطور قابل ملاحظه اي بيشتر از پردازنده هاي Slot 1 بود.
در سال 1998، اينتل پردازنده هاي پنتيوم II مدل XEON را نيز به بازار عرضه كرد كه همانند پنتيوم پرو، براي سرور ها و كاربرد هاي حرفه اي طراحي شده بودند. حجم اين پردازنده تقريباً دو برابر يك پردازنده پنتيوم معمولي و قيمت آن بطور قابل ملاحظه اي بيشتر از پردازنده هاي پنتيوم II معمولي بود.

http://njavan.com/forum/../Aimages/Pentium_II_front.jpg

[آبجی]

نتيوم III
اولين پردازنده پنتيوم III در سال 1999 به بازار عرضه شد. تنها تغييري كه در ساختار اين پردازنده نسبت به پنتيوم II رخ داده بود افزايش قابليتهاي MMX پردازنده بود. اين پردازنده از همان اسلات Socket 1 پردازنده پنتيوم II استفاده مي كرد و داراي 32KB حافظه Cache اوليه و 512KB حافظه Cache ثانويه بود. سرعت Clock اين پردازنده بين 450 تا 550 مگاهرتز بود.

همچنين اينتل مدل Tanner را نيز در همين سال به بازار عرضه كرد كه در واقع مدل پيشرفته ي Pentium II Xeon بود و براي كامپيوتر هاي سرور و كاربرد هاي حرفه اي طراحي شده بود پس از مدتي مدلهاي با 2MB حافظه Cache ثانويه اين پردازنده نيز به بازار عرضه شدند كه طبيعتاً قيمت بالاتري داشتند.
در همين زمان اينتل پردازنده هاي پنتيوم III جديدتري را به بازار عرضه كرد. در اين پردازنده ها نيز اينتل همان ايده حافظه ي Cache داخل پردازنده را كه در پردازنده هاي پنتيوم پرو و برخي پردازنده هاي Celeron استفاده كرده بود، بكار گرفت و بمنظور دستيابي به فركانس Clock بالا ، حافظه ي Cache استفاده شده در اين پردازنده تنها 256KB بود. در سال 2000 اينتل پردازنده هاي پنتيوم III جديدتري به بازار عرضه كرد كه مرز 1GHz را درنورديدند، هرچند شركت AMD رقيب اصلي اينتل با عرضه سريعتر پردازنده Athelon زودتر قادر به انجام اين كار شد .

[آبجی]

pentium 4
اينتل در واقع AMD را با شليك «Pentium 4 » به زانو درآورد. «Pentium 4» واقعاً انقلابى در تاريخ پردازنده ها به حساب مى آيد. پردازنده اى واقعى كه نه تنها به دليل قابليت هايش تا مدت ها در صحنه خواهد بود (از سال 2000 ميلادى تا امروز) بلكه باعث باز شدن درهاى زيادى در طراحى پردازنده ها نيز شد.
«Pentium4» براساس معمارى جديد «NetBurst» طراحى شده بود. به گفته اينتل اين معمارى «نوين» از چهار بخش تشکیل شده است: تكنولوژى پردازش موازى فوق لوله اى (Hyper Pipelined Technology)، موتور اجرايى سريع (Rapid Execution Engine)، حافظه نهان ردياب اجرا (Execution Trace Cache) و گذرگاه هاي چهار مگاهرتزى. توضیحات بیشتر این اصطلاحات در سایر مقالات (http://www.microrayaneh.com/Articles/ArticlesList.htm) سایت میکرورایانه (http://www.microrayaneh.com/) آمده است.
پردازنده هاى Pentium 4 با استفاده از سوكت 423 به مادربرد متصل مى شدند. يكى از دلايلى كه اينتل از اين تكنولوژى براى اتصال پردازنده به مادربرد استفاده كرده بود، نگهدارنده های خنک کننده (Heat sink) پردازنده بود. اين نگهدارنده ها مانع آسيب رسيدن به تراشه پردازنده هنگام جا زدن خنک کننده مى شدند. البته اين سوكت ها زياد دوام نياوردند. نسل بعدى اين سوكت ها يعنى سوكت 478 انتخاب بعدى اينتل بود كه به همگان معرفى كرد.
البته همان طور كه مى دانيد Pentium 4 اينتل كمى گران است. از آنجايى كه هسته تراشه Pentium 4 كمى بزرگ است هزينه توليد هر پردازنده زياد مى شود. به همين دليل اينتل سعى كرد با به كارگيرى تكنولوژى0/31 ميكرونى «Northwood» به جاى تكنولوژى 0/81 ميكرونى «Willamette» تراشه هاى كوچكتر و در نتيجه ارزانتر و بيشترى توليد كند.
تراشه هاى «Northwood» به جاى 256 كيلوبايت Cache كه در Athlon XP ها به كار رفته بود، 512 کیلو بایت Cache سطح دوم داشتند كه اين مسئله هم در بزرگ شدن هسته پردازنده بى تاثير نبود.

سرانجام پردازنده های Prescoot , pentium 4 با حافظه توسعه يافته (Extended Memory) و با استفاده از فناوری 64 بيتي روانه بازار می شوند .
هرچند که در حال حاضر امکان خريد اين پردازنده ها تنها از طريق خرده فروشی ميسر می باشد. اما کارشناسان ابراز اميدواري می کنند با خريد خط توليد EM64T مخصوص ساخت چيپ ستهاي 64 بيتي مورد استفاده درسيستم هاي روميزي در ژاپن توسط شرکت اينتل، بزودی اين محصولات بی نظير در بازار ساير کشورها نيز وارد شود .

سايت ژاپنی Akiba PC Hotline نيز در گزارشی اعلام داشته است، برخی فروشگاهها در شهر توكيوی ژاپن کار فروش CPU های پنتيوم 4 اينتل مدل های 3.20F ، 3.40F ، 3.60F و 3.80F با تکنولوژی EM64T را آغاز کرده اند. بسته بندی اين چيپ ستها در جعبه های سياه و سفيد صورت می گيرد و مخصوص استفاده در سرورهای تک پردازنده و رايانه هاي شخصی و خانگی می باشند .

پردازنده های جديد اينتل pentium 4 که با عنوانEM64T شناخته می شوند بر روي مادر برد هايي بر پايه چيپ ست سری i915 و i925 نصب می شوند .
اینتل نمونه جديد تراشه Pentium 4 را كه هدف از طراحي آن تقويت رايانه هاي شخصي به عنوان دستگاه صوتي تصويري و سيستم هاي ويرايش عكس و ويديو است، عرضه كرده است. تراشه هاي تازه Pentium 4 كه Prescott ناميده مي شود، علاوه بر عملكرد بهتر در زمينه هاي صوتي و تصويري، در امور مهندسي و علمي نيز قابليت هاي گسترده تري دارند. تراشه جديد همچنين حافظه بيشتري دارد و براي اجراي متفاوت دستورات، تغييراتي در آن داده شده است تا عملكرد آن تقويت شود بر اساس تخمين كارشناسان اينتل، انتظار مي رود شركت هاي توليد رايانه هاي شخصي فروش دستگاه هاي مجهز به Prescott را فورا آغاز كنند.
تغييراتي كه اينتل در نحوه توليد تراشه تازه در نظر گرفته است شامل اصلاح سيليكوني است كه اين تراشه از آن ساخته مي شود تا خاصيت رسانايي آن بهبود يابد. اينتل همچنين براي جلوگيري از نشت جريان هاي الكتريكي ميان عناصر مختلف, از مواد جديدي براي توليد اين تراشه استفاده مي كند.
علاوه بر آن Prescott از جمله نخستين تراشه هايي است كه قطر عناصر آن تنها به 90 نانومتر (يك ميلياردم متر) مي رسد. (قطر عناصر تراشه هاي قبلي Pentium 4 برابر 130 نانومتر است.)
اينتل با استفاده از اين قابليت سعي كرده است عناصر بيشتري را در تراشه تازه بگنجاند تا حجم حافظه آن دو برابر شود سرعت تراشه Prescott از سلسله قبلي تراشه هاي Pentium 4 كه به نورتوود موسوم بود فراتر خواهد رفت. سرعت نخستين تراشه هاي Prescott دو و هشت دهم گیگاهرتز و سه و دو دهم گیگاهرتز خواهد بود و نمونه سريع تر آن كه سه و چهاردهم گیگاهرتز است در آينده نزديك عرضه خواهد شد.

سرعت نمونه هاي بعدي Prescott كه در پايان امسال وارد بازار خواهد شد چهار گیگاهرتز خواهد بود.گفتني است از جمله ديگر تغييراتي كه اينتل در نحوه ساخت اين تراشه اعمال كرده است امكان افزايش تدريجي سرعت آن بدون دستكاري ساختار اساسي تراشه Pentium 4 است .

[آبجی]

pentium M

اگر چه پنتيوم M از آغاز سال 2004 با فرکانس هاي 1.3 و 1.4 و 1.5 و 1.6 و 1.7 گيگاهرتز به بازار آمده است اما گونه ولتاژ پايين (Low Voltage) آن با فرکانس های 1.1 و 1.2 گيگاهرتز و همچنين گونه خيلي ولتاژ پايين ( Ultra Low Voltage ) با فرکانس 900 مگاهرتز و 1 گيگاهرتز نيز وجود دارند.

توان مصرفي در گونه هاي LV و ULV به ترتيب برابر است با 13 و 7 وات. توان پنتيوم ام 1.7گيگاهرتزي 24.5 وات است اما مصرف متوسط آن از يك وات نيز كمتر است.

مصرف متوسط گونه هاي LV و ULV حتي از نيم وات هم كمتر است. ولتاژ هسته در پردازنده پنتيوم M كه با فن آوري 0.13 ميكروني ساخته شده 1.484 ولت است كه در حالت SpeedStep تا 0.956 ولت كاهش مي يابد. ولتاژ هسته گونه هاي كم ولتاژ و بسيار كم ولتاژ به ترتيب 1.18 و 1.004 ولت است. طبق برنامه اينتل، در سه ماهه نخست سال 2004 Dothan به ميدان مي آيد.

با Dothan پنتيوم M از ساختمان 0.13 ميكروني به ساختمان 90 نانومتري مي رود. علاوه بر دوبرابر شدن گنجايش Cache سطح دوم و رسيدن آن به 2 مگابايت، Enhanced Register Data Retrieval نيز با مديريت ثبات ها در عمليات خواندن/ نوشتن با طول هاي متغيير از عوامل افزايش توان پردازش اين پردازنده است.

[آبجی]

Centrino

بسياري از مردم فكر مي كنند كه سنترينو يك نوع پرسسور يا چيپ ست ساخت اينتل است. اما در حقيقت سنترينو يك اسم تجاري قراردادي براي كامپيوترهاي لپ تاپ است كه نشان مي دهد كه اين لپ تاپ داراي يك سري مشخصات سخت افزاري است. بديهي است در لپ تاپي كه سنترينو نباشد اين ويژگيها وجود ندارد. براي اينكه يك لپ تاپ سنترينو باشد بايد از سخت افزارهاي زير در آن استفاده شده باشد:

پرسسور Intel Pentium M
جيپ ست Intel 855 PM يا Intel 855 GM
Intel PRO/Wireless 2100 يا ورژن هاي جديدتر آن
چيپ ست PRO/Wireless 2100 باعث مشكلات بسياري براي برخي سازندگان بزرگ لپ تاپ شده است زيرا بسياري از آنها از چيپ ستهاي Wireless اينتل استفاده نمي كنند بنابراين سنترينو نيستند.
اين ويژگي براي سنترينو باعث سر در گمي خريداران لپ تاپ شده است. آنچه در سنترينو براي بيشتر خريداران مهم است چيپ ست اينتل و پروسسور پنتيوم M است كه كارايي آن بسيار خوب بوده در عين حال مصرف انرژي آن پايين است كه اين ويژگي در يك لپ تاپ كه سنترينو نباشد هم مي تواند وجود داشته باشد در حاليكه استاندارد هاي جديدي براي تكنولوژي بي سيم وضع مي شود هنوز بخاطر مسائل امنيتي كه وجود دارد اين تكنولوژي بوسيله بسياري از سازندگان كاملاً مورد قبول واقع نشده است.


رويهم رفته پرسسور پنتيوم M جديد يك جهش بزرگ در دنياي كامپيوترهاي قابل حمل و نقل است. كامپيوتر هايي كه از اين تكنولوژي استفاده مي كنند كارايي بالايي دارند كه در گذشته سيستم هاي قديمي به خاطر مصرف بالاي اين قابليت را نداشتند. بسياري از كاربران كامپيوتر در هنگام مقايسه پرسسورها دچار اشتباه هستند زيرا پرسسور پنتيوم M از نظر كارايي از بسياري از پرسسورهاي پنتيوم چهار M كه سرعت Clock بالاتري دارند قوي تر هستند و بسياري از شركت هاي سازنده لپ تاپ بر روي عمر زياد باتري ها تبليغ مي كنند در حاليكه اين نتيجه كم شدن مصرف پرسسورهاي جديد است به هر حال اگر قصد خريد يك لپ تاپ را داريد بهتر است به پرسسورهاي جديد سری پنتيوم M هم نظري داشته باشيد.

[آبجی]

Pentium D

این تراشه برای جلب نظر کاربران عادی ساخته شده و این در حالی است که نسخه قبلی تراشه های دو هسته ای اینتل موسوم به Extreme Edition Pentium با هدف استفاده در کامپیوترهای پیشرفته و حرفه ای ساخته شده بود.
در پردازنده های تازه از دو موتور روی یک تراشه استفاده شده، بدون آنکه گرمای زیادی تولید شود یا از عملکرد تراشه کاسته شود.
گفتنی است که پردازنده پنتیوم D در سه مدل 840 ، 830 و 820 با قیمت های 530 ، 316 و 241 دلار به بازار عرضه شد.